Analiza parametrów determinujących stan niepełnego nasycenia w gruntach niespoistych

• Autorzy: Swidzinski W. , Smycznski M.

Warianty tytułu

EN

Analysis of influence of parameters determining the partially saturation conditions in non-cohesive soils

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Opis teoretyczny i modelowanie zachowania się gruntu nie w pełni nasyconego wymaga określenia warunku brzegowego, jakim jest faktyczny stan jego nasycenia. W artykule zaprezentowano nowy opis stanu niepełnego nasycenia gruntów wodą, wykorzystujący parametr Skemptona B. W opisie przyjęto makroskopowy model wypełniającego pory gruntu płynu składającego się z wody oraz pęcherzyków powietrza. Na podstawie wyników doświadczeń i rozważań teoretycznych pokazano wpływ ściśliwości mieszaniny wodno-powietrznej wypełniającej pory oraz ściśliwości szkieletu gruntowego na parametr Skemptona B i ich zależność od ciśnienia wyrównawczego i średniego naprężenia efektywnego. Wpływ wymienionych czynników ma szczególne znaczenie w świetle dotychczasowych badań pokazujących, iż w pewnym zakresie nasycenia może dojść również do upłynnienia nie w pełni nasyconego gruntu w stanie kontraktywnym, co stanowi duże zagrożenie dla konstrukcji inżynierskich. Ponadto wykorzystując wyniki pomiarów, opisano związki między prędkością rozchodzenia się fali podłużnej w ośrodku nie w pełni nasyconym a parametrem Skemptona B i stopniem nasycenia.

EN

Theoretical description and modeling of the behavior of the partially saturated soils requires determination of their real saturation. The paper presents the method how to describe partial saturation, using the Skempton’s coefficient B. In the considerations macroscopic description of the fluid consisting of water with air bubbles filling the pores of soil was implemented. On the basis of the experiments and theoretical background, the effect of compressibility of the water and air mixture and compressibility of the soil skeleton on the Skempton’s coefficient B as well as their dependence on back pressure and mean effective stress were shown. The above is of significant importance in the light of previous studies showing that at some range of saturation the liquefaction phenomenon could occurred in partially saturated soils as well expanding the threat to engineering structures. Moreover, based on the results of measurements, an attempt was made to describe the relationship between the longitudinal wave velocity in the partially saturated medium, the Skempton’s coefficient B and the degree of saturation.

Słowa kluczowe

PL

grunty niespoiste; stopien nasycenia; nasycenie niepelne; parametr Skemptona B

EN

uncohesive ground; saturation degree; incomplete saturation; Skempton's B parameter

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Architectura
• Rocznik: 2018
• Tom: 17
• Numer: 2
• Opis fizyczny: s.3-13,rys.,bibliogr.

Twórcy

autor

Swidzinski W.

• Instytut Budownictwa Wodnego, Polska Akademia Nauk w Gdańsku, Gdańsk

autor

Smycznski M.

• Instytut Budownictwa Wodnego, Polska Akademia Nauk w Gdańsku, Gdańsk

Bibliografia

• Bian, H. i Shahrour, I. (2009). Numerical model for unsaturated sandy soils under cyclic loading: Application to liquefaction. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 29(2), 237–244.
• Della, N. i Arab, A. (2010). Laboratory Investigation on the Saturation and Initial Structure Effects on the Undrained Behavior of Granular Soil Under Static Loading. Acta Polytechnica Hungarica, 7(5), 143–160.
• Fredlund, D. G., Rahardjo, H. i Fredlund, M. D. (2012). Unsaturated Soil Mechanics in Engineering Practice. Hoboken: John Wiley & Sons.
• Jastrzębska, M. i Kalinowska-Pasieka, M. (2015). Wybrane metody badawcze we współczesnym laboratorium geotechnicznym: od podłoża do parametrów gruntowych. Gliwice: Wydawnictwo Politechniki Śląskiej.
• Okamura, M. i Soga, Y. (2006). Effects of Pore Fluid Compressibility on Liquefaction Resistance of Partially Saturated Sand. Soils and Fundations, 46(5), 695–700.
• Sawicki, A. (2012). Zarys mechaniki gruntów sypkich. Gdańsk: IBW PAN.
• Skempton, A. (1954). The Pore-pressure Coefficients A and B. Géotechnique, 4(4), 143–147.
• Świdziński, W. (2006). Mechanizmy zagęszczania i upłynniania gruntów sypkich. Gdańsk: IBW PAN.
• Świdziński, W., Mierczyński, J. i Mikos, A. (2017). Response of partially saturated non-cohesive soils. Archives of Hydro-Engineering and Environmental Mechanics, 64(3–4), 187–207.
• Świdziński, W., Mierczyński, J. i Smyczyński, M. (2018). Modelling of the response of partially saturated noncohesive soil subjected to undrained loading. Archives of Hydro-Engineering and Environmental Mechanics 65(1), 11–29.
• Verruijt, A. (1969). Elastic storage of aquifers. W R. J. De Wiest (red.), Flow through porous media (strony 331–376). New York: Academic Press.

Identyfikatory

DOI

10.22630/ASPA.2018.17.2.10